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基于Matlab的QPSK通信系统设计与实现的中期报告
1.项目简介
本项目实现了基于Matlab的QPSK通信系统设计与实现，主要包括以下模块：信源模块、调制模块、信道模块、解调模块、解码模块和误码率分析模块。其中，信源模块采用随机二进制码生成器产生待传输的比特流，调制模块采用QPSK调制方式对比特流进行调制，信道模块模拟了高斯白噪声信道的影响，解调模块对接收到的信号进行QPSK解调，解码模块对解调后的数据进行译码和解压缩等操作，最后误码率分析模块对接收端数据的误码率进行分析和统计。
2.主要进展
(1)信源模块的实现
我们采用Matlab的randi函数实现了随机二进制码生成器，我们可以通过调整生成比特序列的长度来改变信源数据的数量。
(2)调制模块的实现
QPSK调制方式采用I路和Q路正交调制的思想，对信源模块生成的比特数据进行调制，形成符号序列。我们使用Matlab内置的modulate函数实现对比特序列的QPSK调制，该函数实现了星座点的映射和幅度归一化等操作。
(3)信道模块的实现
我们采用高斯白噪声信道来模拟传输过程中的干扰。我们使用Matlab内置的awgn函数生成添加高斯噪声的信号，其中可以指定噪声功率和信噪比等参数。
(4)解调模块的实现
在接收端，我们使用Matlab内置的demodulate函数进行QPSK解调。接收到的符号序列将通过本模块进行解调得到比特流。
(5)解码模块的实现
解码模块完成数据的译码、解压缩等操作。在本项目中，我们采用了基于哈夫曼编码的译码方法。我们利用通信系统中传输的数据直接生成哈夫曼树，再进行解码和解压缩操作。
(6)误码率分析模块的实现
我们使用Matlab内置的biterr函数实现了误码率分析，该函数可以比较解码得到的比特序列和信源生成的比特序列，并统计误码率。
3.后续工作
下一步工作将主要包括以下几个方面：
(1)优化信源模块的生成方式，加入信道编码等模块，来提高系统的误差控制能力。
(2)对调制方式和解调方式进行优化，提高系统的系统误差率性能。
(3)对于信道估计等算法的优化和改进，提高系统的鲁棒性。
(4)对于译码方式进行优化，提高解码准确率。
(5)对系统的性能进行评估、对比和验证，以确定系统的优化方向和方案。
4.总结
本项目采用基于Matlab的QPSK通信系统设计实现，着重于实现信源模块、调制模块、信道模块、解调模块、解码模块和误码率分析模块。通过本项目，我们熟悉了通信系统的设计流程和各模块的实现方法，深入了解了基于QPSK的通信系统的基本原理和实现方法。